專(zhuān)利名稱(chēng)：：低壓水銀蒸汽放電燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及充入一定量水銀的熒光燈等低壓水銀蒸氣放電燈。作為在以熒光燈為代表的低壓水銀蒸氣放電燈中充入水銀的方法，最普遍的是將液狀水銀從連接燈管的細(xì)管中滴下，但定量充入水銀則有困難。為了解決這個(gè)問(wèn)題而有了種種方法，如將水銀做成汞劑后充入、或做成水銀合金后充入再經(jīng)過(guò)加熱使水銀釋放出來(lái)、或?qū)⑺y浸透入顆粒后充入、或?qū)⑺y裝進(jìn)玻璃小容器后充入等等。與滴汞方法相比，這些方法能定量地充入水銀。但是，汞劑由于其溫度特性，不是對(duì)任何燈管都能采用的。而采用玻璃小容器，則其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高，此外，以往的水銀合金、水銀顆粒都存在其固定方法困難的缺點(diǎn)。本發(fā)明目的在于從已經(jīng)知曉的水銀合金中選取能簡(jiǎn)單地固定在燈管中的合金，考慮其新的固定方法，提供能容易和廉價(jià)地實(shí)現(xiàn)定量充入的低壓水銀蒸氣放電燈。本發(fā)明的第1種低壓水銀蒸氣放電燈具有形成于玻璃殼內(nèi)側(cè)的熒光發(fā)光層，在玻璃殼兩端設(shè)有電極，在玻璃殼內(nèi)充入在超過(guò)燈工作時(shí)的殼壁溫度但未到玻璃殼加工溫度的溫度下熔融、釋放水銀后不再吸收水銀的水銀釋放金屬基體，水銀蒸氣從該水銀釋放金屬基體釋放出，在玻璃殼端部形成節(jié)部，水銀釋放金屬基體固定在該節(jié)部。本發(fā)明的第2種低壓水銀蒸氣放電燈具有形成于玻璃殼內(nèi)側(cè)的熒光發(fā)光層，在玻璃殼兩端設(shè)有電極，在玻璃殼內(nèi)充入在超過(guò)燈工作時(shí)的殼壁溫度但未到玻璃殼加工溫度的溫度下熔融、釋放水銀后不再吸收水銀的水銀釋放金屬基體，水銀蒸氣從該水銀釋放金屬基體釋放出，玻璃殼具有鉛玻璃部分，在鉛玻璃部分上固定水銀釋放金屬基體。本發(fā)明的第3種低壓水銀蒸氣放電燈中，玻璃殼包括由鈉玻璃做成的主管和將主管的端部密封并支承電極的鉛玻璃管座，水銀釋放金屬基體固定在鉛玻璃管座上。本發(fā)明的第4種低壓水銀蒸氣放電燈具有形成于玻璃殼內(nèi)側(cè)的熒光發(fā)光層，在玻璃殼兩端設(shè)有電極，在玻璃殼內(nèi)充入在超過(guò)燈工作時(shí)的殼壁溫度但未到玻璃殼加工溫度的溫度下熔融、釋放水銀后不再吸收水銀的水銀釋放金屬基體，水銀蒸氣從該水銀釋放金屬基體釋放出，玻璃殼包括由鈉玻璃做成的主管和將主管的端部密封并支承電極的鉛玻璃管座，水銀釋放金屬基體固定在主管與鉛玻璃管座的邊界部位。在本發(fā)明第5種低壓水銀蒸氣放電燈中，將第1到第4種放電燈的玻璃殼做成環(huán)形。本發(fā)明的第6種低壓水銀蒸氣放電燈以Zn為主體制作第1至第4種放電燈的水銀釋放金屬基體。本發(fā)明的第7種低壓水銀蒸氣放電燈在玻璃殼內(nèi)表面除水銀釋放金屬基體附近之外具有熒光發(fā)光層。在本發(fā)明的第1種放電燈中，水銀釋放金屬基體在超過(guò)燈工作時(shí)的殼壁溫度但不到玻璃殼加工溫度的溫度下熔融，因而可簡(jiǎn)單地熔融固定在玻璃殼上，并且由于其固定于玻璃殼端部的節(jié)部，因而固定接觸面積大，難以脫落。在本發(fā)明的第2種放電燈中，水銀釋放金屬基體在超過(guò)燈工作時(shí)的殼壁溫度但不到玻璃殼加工溫度的溫度下熔融，因而可簡(jiǎn)單地熔融固定在玻璃殼上，并由于其固定于鉛玻璃殼部位，所以玻璃殼的鉛成分與水銀釋放金屬基體跑合，基體不易脫落。尤其，在本發(fā)明第3種放電燈中，管座玻璃為通常的鉛玻璃，因而能容易和牢固地將水銀釋放金屬基體固定在該部位。在本發(fā)明的第4種放電燈中，水銀釋放金屬基體在超過(guò)燈工作時(shí)的殼壁溫度但不到玻璃殼加工溫度的溫度下熔融，因而可簡(jiǎn)單地熔融固定在玻璃殼上，并由于其固定于主管與鉛玻璃管座的邊界部位，因而玻璃殼的鉛成分與水銀釋放金屬基體跑合，在邊界部位，玻璃殼表面粗糙，因而水銀釋放金屬基體更不易脫落。在本發(fā)明第5種放電燈中，玻璃殼呈環(huán)形，尤其容易充入水銀。在本發(fā)明第6種放電燈中，以Zn為主體的水銀釋放金屬基體適合于第1至第4種低壓水銀蒸氣放電燈。在本發(fā)明第7種放電燈中，在水銀釋放金屬基體與玻璃殼內(nèi)表面之間沒(méi)有熒光發(fā)光層，因而水銀釋放金屬基體固定牢靠。圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例的環(huán)形熒光燈局部剖開(kāi)并放大示出的正視圖。圖2是本發(fā)明第二實(shí)施例的直管形熒光燈的局部剖開(kāi)并放大示出的正視圖。下面參照本發(fā)明的實(shí)施例。圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例的熒光燈的局部剖視圖。圖中，11是由不含鉛成分的鈉玻璃做成的環(huán)狀主管，其內(nèi)部充入含有水銀以及氬等稀有氣體的可電離性媒體。12是形成于主管內(nèi)表面的熒光發(fā)光層。13是電極，設(shè)置于鉛玻璃做成的管座14上。管座14中設(shè)有排氣管15。在主管11和管座14的邊界部16處通過(guò)模壓整形制出節(jié)部17。節(jié)部17是將原為直線(xiàn)狀的玻璃管整形為環(huán)狀時(shí)夾頭夾住的部分。但是，在本實(shí)施例中，節(jié)部17不僅在環(huán)狀整形時(shí)用，還用于固定水銀釋放金屬基體18。亦即，在節(jié)部17更接近端部的不形成熒光發(fā)光層13的部位固定水銀釋放金屬基體18。該基體18是釋放出水銀后的金屬，以鋅Zn為主要成分。在釋放水銀之前，它與水銀形成合金(過(guò)量熔入重量百分比為50至60%的水銀，該合金本身是眾所周知的)，經(jīng)加熱后水銀基本釋放，殘留下含有極少水銀的Zn-Hg合金。它在釋放水銀后，實(shí)質(zhì)上不再吸收水銀。所謂實(shí)質(zhì)上，意味著對(duì)水銀的吸收不會(huì)達(dá)到象汞劑那樣對(duì)殼內(nèi)水銀蒸氣氣壓產(chǎn)生影響的程度。充入量為在釋放水銀之前處于水銀合金狀態(tài)下時(shí)直徑約1.5mm大小的一粒，也可充入數(shù)個(gè)比這小的顆粒。這種燈如下述那樣制造。經(jīng)過(guò)熒光體燒制工序等在鈉玻璃殼內(nèi)表面形成熒光發(fā)光層12，在鈉玻璃殼做成的直線(xiàn)狀主管11的兩端密封以由鉛玻璃做成、帶有電極13和排氣管15的管座14。這時(shí)，兩個(gè)管座之一的排氣管堵塞，另一排氣管未堵塞。在封住管座14的過(guò)程中，當(dāng)玻璃軟化時(shí)進(jìn)行模壓整形，以在主管11與管座14的邊界部16處形成節(jié)部17。在結(jié)束主管11兩端密封、模壓工序之后，將排氣管堵塞的一端朝下，加熱玻璃殼整體，使主管11軟化。夾住后下側(cè)的節(jié)部17進(jìn)行彎曲，繞在圓形卷筒上，整形成環(huán)狀。這時(shí)不能讓玻璃殼內(nèi)的氣壓增高至弄壞主管11的程度。然后，邊加熱燈管整體邊從未堵塞的排氣管15排氣，充入稀有氣體后，通過(guò)排氣管15向燈管內(nèi)放入水銀釋放之前的即含有水銀的水銀釋放金屬基體18。隨后焊開(kāi)排氣管15。當(dāng)放入含有水銀的水銀釋放金屬基體18時(shí)，包括主管11、管座14都處于相當(dāng)高溫度下，水銀釋放金屬基體18依靠重力掉落，移動(dòng)至節(jié)部17附近的邊界部16。基體18接觸高溫下的主管11與管座14的邊界部16，就此或者經(jīng)過(guò)一定的加熱(不到玻璃殼的軟化溫度)而釋放出水銀，同時(shí)熔融固定在邊界部16上。如上所述，燈的制作完成。在上述燈中，水銀釋放金屬基體18是固體，因而容易定量充入和減少份量，另外，它在較低溫度下釋放水銀，因而不需要特別的釋放手段。定量充入的效果可以通過(guò)與以往的滴汞方式充入的水銀量作比較而得到確認(rèn)。用各種方式制作100根FCL30，測(cè)定所充入的水銀量，結(jié)果如表1。表1<tablesid="table1"num="001"><tablealign="center">平均值最大值最小值偏差理論值本實(shí)施例方式6.811.43.81.6210滴汞方式21.046.32.27.4460</table></tables>(單位mg)這些結(jié)果表明，在使用Zn-Hg合金的情況下，本實(shí)施例可實(shí)現(xiàn)定量化和減量化，在燈的特性上與以往的無(wú)差異，不會(huì)有問(wèn)題。另外，如上述實(shí)施例那樣，節(jié)部17在圖1的剖視方向上是彎曲的，因而，若在節(jié)部17上固定水銀釋放金屬基體18，則其固定接觸面積大，難以脫落。此外，水銀釋放金屬基體18若固定在鉛玻璃殼11的部分，則鉛玻璃殼11的鉛成分與水銀釋放金屬基體18跑合，使其不易脫落。管座14通常為鉛玻璃，因此，能夠方便且牢固地將水銀釋放金屬基體18固定在該部分上。尤其在本例中，基體18固定在主管11與鉛玻璃管座14的邊界部分，因而，玻璃殼11的鉛成分與基體18跑合，另外，邊界部分的玻璃殼11內(nèi)表面粗糙，所以，基體18更不易脫落。在本例中，玻璃殼11為環(huán)形，在其加工成環(huán)形后充入水銀釋放金屬基體18，因而基體18位于節(jié)部17的環(huán)狀外側(cè)部位(圖1位置)，當(dāng)需要作些加熱時(shí)容易進(jìn)行。在將薩愛(ài)斯(サエス)公司制造的被稱(chēng)為節(jié)麥臺(tái)斯(ジェメデス)的帶狀水銀釋放構(gòu)體做成環(huán)形并配置于電極周?chē)那闆r下，由于在其成形為環(huán)狀時(shí)會(huì)接觸環(huán)狀玻璃殼，從而存在損傷熒光發(fā)光層的缺點(diǎn)，這一缺點(diǎn)在本發(fā)明中看不到。此外，上述充入步驟能利用排氣步驟的余熱，因而水銀會(huì)自動(dòng)地釋放，或者即使加熱也只需若干熱量就能容易地釋放。關(guān)于加熱時(shí)間和加熱溫度，依照所使用的水銀顆粒(水銀釋放之前的水銀釋放金屬基體18)的種類(lèi)、基體18的位置、開(kāi)始加熱時(shí)刻玻璃殼的溫度而適當(dāng)?shù)馗淖儭Ｈ缟鲜鰧?shí)施例那樣，在節(jié)部固定Zn-Hg水銀顆粒(Zn50%、Hg50%)的情況下，改變各種加熱溫度、加熱時(shí)間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其結(jié)果如表2所示。開(kāi)始加熱時(shí)刻玻璃殼的溫度約為25度，利用熱風(fēng)機(jī)將熱風(fēng)吹在玻璃殼的節(jié)部上，進(jìn)行加熱。玻璃殼節(jié)部與熱風(fēng)機(jī)的間距為10mm。表2若熱風(fēng)溫度低，即使進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間加熱，水銀釋放金屬基體18雖釋放出水銀，但完全未固定在玻璃殼上(表中×符號(hào))，或者暫時(shí)固定住但隨即脫落(表中△符號(hào))，另外，即使溫度高，若加熱時(shí)間短，則同樣不能固定。相反，若溫度過(guò)高、加熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，則基體金屬熔融過(guò)度而發(fā)生黑化，或者由于水銀爆發(fā)性蒸發(fā)，熒光發(fā)光層12產(chǎn)生污損黑化(表中□符號(hào))。上述情形中以在攝氏450度左右加熱20至25秒為最佳(表中○符號(hào))。圖2示出第二實(shí)施例的熒光燈。它是直管形熒光燈，其主管11為直管，與環(huán)形的熒光燈相比，節(jié)部17小，這一點(diǎn)與第一實(shí)施例不同。即使如此，水銀釋放金屬基體18因?yàn)槭枪腆w，容易定量充入，此外它在較低溫度下釋放水銀，因而不必采取特別的釋放手段。另外，在上述實(shí)施例中節(jié)部較小，由于水銀釋放金屬基體18固定于節(jié)部17，因此可簡(jiǎn)單地熔融固定于玻璃殼11上，并且固定接觸面積大，不易脫落。再者，若基體18固定于鉛玻璃殼11的部分，則鉛玻璃殼11的鉛成分與基體18跑合，使其不易脫落。另外，管座14通常為鉛玻璃，因而能容易并且牢固地將水銀釋放金屬基體18固定于管座部分。尤其在本例中，基體18固定于主管11和鉛玻璃管座14的邊界部分，因而玻璃殼11的鉛成分能與基體18跑合，由于邊界部分玻璃殼11的內(nèi)表面粗糙，因此基體18更不易脫落。在上述實(shí)施例中，充入并固定的水銀釋放金屬基體18為1個(gè)，但也可分成數(shù)個(gè)后充入，這時(shí)，即使有一個(gè)未固定住也完全沒(méi)有問(wèn)題。只要有必需數(shù)量的水銀釋放金屬基體根據(jù)本發(fā)明的宗旨得到固定即可。上述實(shí)施例的低壓水銀蒸氣放電燈具有熒光發(fā)光層，但也可以不具有，如紫外線(xiàn)燈等。第一實(shí)施例的環(huán)形熒光燈端部形成的節(jié)部17是使殼端部向內(nèi)側(cè)凹入的形狀，反之也可以是使殼端部向外側(cè)凸出或者鼓出的形狀，這也是在環(huán)形成形時(shí)能夾持的形狀，同時(shí)，水銀釋放金屬基體收容在該凸起或鼓起中，由于接觸面積增大，故能牢固地固定。本發(fā)明的第一種放電燈中，水銀釋放金屬基體在超過(guò)燈工作時(shí)的殼壁溫度但不到玻璃殼加工溫度的溫度下熔融，因而能簡(jiǎn)單地熔融固定于玻璃殼上，并且由于其固定于玻璃殼端部的節(jié)部，因接觸面積大，而不易脫落。本發(fā)明的第2種放電燈中，水銀釋放金屬基體在超過(guò)燈工作時(shí)的殼壁溫度但不到玻璃殼加工溫度的溫度下熔融，因而容易地熔融固定于玻璃殼上，并且由于其固定于鉛玻璃殼部分，因而與玻璃殼的鉛成分跑合，不易脫落。本發(fā)明的第3種放電燈中，玻璃管座通常為鉛玻璃，因而能容易并且牢固地將基體固定于其上。本發(fā)明的第4種放電燈中，水銀釋放金屬基體在超過(guò)燈工作時(shí)的殼壁溫度但不到玻璃殼加工溫度的溫度下熔融，因而可簡(jiǎn)單地熔融固定于玻璃殼上，并且由于其固定于主管與鉛玻璃管座的邊界部分，因而能與玻璃殼的鉛成分吻合，此外因?yàn)檫吔绮糠值牟Ａ?nèi)表面粗糙，因而基體更不易脫落。本發(fā)明第5種放電燈中，玻璃殼為環(huán)形，尤其易于充入水銀。本發(fā)明第6種放電燈中，以Zn為主體的水銀釋放金屬基體適用于第1至第4種低壓水銀蒸氣放電燈。本發(fā)明第7種放電燈中，在水銀釋放金屬基體與玻璃殼內(nèi)表面之間沒(méi)有熒光發(fā)光層，因而基體固定牢固。權(quán)利要求1.一種低壓水銀蒸氣放電燈，包括玻璃殼；設(shè)于玻璃殼兩端的電極；充入玻璃殼內(nèi)的水銀釋放金屬基體，它在超過(guò)燈工作時(shí)的殼壁溫度但不到玻璃殼軟化溫度的溫度下熔融，在釋放水銀之后實(shí)質(zhì)上不再吸收水銀；包含水銀和稀有氣體的放電媒體；其特征在于，在上述玻璃殼端部形成節(jié)部，于該節(jié)部固定水銀釋放金屬基體。2.一種低壓水銀蒸氣放電燈，包括玻璃殼;設(shè)于玻璃殼兩端的電極;充入玻璃殼內(nèi)的水銀釋放金屬基體，它在超過(guò)燈工作時(shí)的殼壁溫度但不到玻璃殼軟化溫度的溫度下熔融，在釋放水銀之后實(shí)質(zhì)上不再吸收水銀;包含水銀和稀有氣體的放電媒體;其特征在于，上述玻璃殼具有鉛玻璃部分，于該鉛玻璃部分固定水銀釋放金屬基體。3.如權(quán)利要求2所述的低壓水銀蒸氣放電燈，其特征在于，玻璃殼具有由鈉玻璃做成的主管和將主管端部密封、支承電極的鉛玻璃管座，水銀釋放金屬基體固定于鉛玻璃管座上。4.一種低壓水銀蒸氣放電燈，包括玻璃殼;設(shè)于玻璃殼兩端的電極;充入玻璃殼內(nèi)的水銀釋放金屬基體，它在超過(guò)燈工作時(shí)的殼壁溫度但不到玻璃殼軟化溫度的溫度下熔融，在釋放水銀之后實(shí)質(zhì)上不再吸收水銀;包含水銀和稀有氣體的放電媒體;其特征在于，玻璃殼具有由鈉玻璃做成的主管和將主管端部密封、支承電極的鉛玻璃管座，水銀釋放金屬基體固定于主管與鉛玻璃管座的邊界部分。5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的低壓水銀蒸氣放電燈，其特征在于，玻璃殼為環(huán)形。全文摘要本發(fā)明提供一種定量充入水銀的低壓水銀蒸汽放電燈。它包括玻璃殼11；設(shè)于玻璃殼11兩端的電極；充入玻璃殼11中的水銀釋放金屬基體18，它在超過(guò)燈工作時(shí)的殼壁溫度但不到玻璃殼軟化溫度的溫度下熔融，在釋放水銀后實(shí)質(zhì)上不再吸收水銀；包含水銀和稀有氣體的放電媒體，在上述玻璃殼11端部形成節(jié)部17，其特征在于，水銀釋放金屬基體18固定在該節(jié)部17上?；w18簡(jiǎn)單地熔融固定在玻璃殼11上，并且由于其固定于節(jié)部17，因而接觸面積大，不易脫落。文檔編號(hào)H01J61/20GK1096904SQ9410271公開(kāi)日1994年12月28日申請(qǐng)日期1994年3月12日優(yōu)先權(quán)日1993年3月31日發(fā)明者橋本剛夫,直木莊司,西鄉(xiāng)雅志,依藤孝,大浦直也申請(qǐng)人:東芝照明技術(shù)株式會(huì)社